§ 8. Строение и функции головного мозга

Определения и обозначения

Ствол мозга — отдел, включающий продолговатый мозг, мост и средний мозг. Он соединяет спинной мозг с вышележащими отделами и участвует в жизненно важных безусловных рефлексах. Благодаря ему проходят нервные импульсы и поддерживаются дыхание, сердечная деятельность и другие автоматические реакции.

Мозжечок — отдел головного мозга, который согласует движения, поддерживает равновесие и мышечный тонус. Он сравнивает запланированное движение с его выполнением и помогает исправлять неточности. Поэтому движения становятся точными, плавными и согласованными.

Промежуточный мозг включает таламус и гипоталамус. Таламус участвует в передаче и обработке сигналов, а гипоталамус регулирует работу внутренних органов и постоянство внутренней среды. Этот отдел связывает нервную регуляцию с деятельностью организма в целом.

Кора больших полушарий — слой серого вещества на поверхности больших полушарий. В ней находятся тела нервных клеток, которые анализируют сигналы и формируют сложные реакции. Кора обеспечивает речь, мышление, память, сознание и другие высшие нервные функции.

Как это устроено

Головной мозг является продолжением спинного мозга: нервные пути входят в него через область ствола. Ствол расположен в нижней части мозга, выше него находятся промежуточный мозг и большие полушария, а мозжечок лежит позади ствола. Такое расположение позволяет сначала проводить сигналы между телом и мозгом, а затем передавать их к отделам, выполняющим более сложную обработку.

Серое и белое вещество образуют разные структуры мозга из-за различия в составе нервной ткани. Серое вещество содержит тела нервных клеток, поэтому оно образует кору и скопления клеток внутри мозга — ядра. Белое вещество состоит главным образом из отростков нервных клеток с оболочками и формирует проводящие пути, по которым импульсы идут между отделами.

Продолговатый мозг и мост нужны не только для передачи сигналов, но и для быстрых безусловных рефлексов. В продолговатом мозге расположены центры, регулирующие дыхание, сердечную деятельность, глотание и кашель, поэтому их работа не зависит от постоянного сознательного контроля. Мост связывает разные участки мозга и участвует в проведении импульсов и рефлекторных реакциях.

Средний мозг и промежуточный мозг выполняют разные задачи, хотя оба входят в систему обработки сигналов. Средний мозг помогает быстро ориентироваться на свет, звук и другие внезапные раздражители, например поворачивать голову к источнику сигнала. Промежуточный мозг распределяет сенсорную информацию и через гипоталамус регулирует температуру тела, голод, жажду и деятельность внутренних органов.

Мозжечок и большие полушария дополняют друг друга в управлении поведением и движениями. Полушария формируют замысел произвольного действия и анализируют информацию, а мозжечок уточняет последовательность сокращений мышц и поддерживает равновесие. Поэтому выполнение сложного движения требует совместной работы коры, проводящих путей и мозжечка.

Отделы головного мозга и их основные функции

Таблицу удобно читать по строкам: сначала определить положение отдела, затем связать его с функцией. Если в условии задачи описан симптом, найдите функцию, которая нарушена, и выберите соответствующий отдел. При этом помните, что в реальной работе мозга структуры взаимодействуют.

Разбор задач

Задача 1. Ученик перечисляет отделы головного мозга и относит продолговатый мозг, мост и средний мозг к одной крупной части. Назовите эту часть и объясните, по какому признаку выполнена группировка.

1. Выделим три названных отдела: продолговатый мозг, мост и средний мозг.
2. Сравним их с составом основных частей мозга: именно эти отделы расположены последовательно между спинным мозгом и вышележащими структурами.
3. Вспомним, что они образуют проводящую и рефлекторную основу нижней части мозга.

Ответ: это ствол мозга. В него входят продолговатый мозг, мост и средний мозг.

Задача 2. После повреждения одного из отделов человеку стало трудно сохранять равновесие и точно согласовывать движения. Какой отдел мог быть повреждён и почему?

1. Выделим признаки нарушения: потеря равновесия и неточность движений.
2. Сопоставим их с функциями отделов: жизненно важные рефлексы относятся к продолговатому мозгу, а сложное мышление — к большим полушариям.
3. Функции координации, равновесия и мышечного тонуса относятся к мозжечку.

Ответ: вероятнее всего, повреждён мозжечок, потому что он согласует движения и помогает сохранять равновесие.

Задача 3. Сопоставьте нарушение регуляции дыхания, ухудшение координации движений и потерю способности выполнять сложные произвольные действия с вероятно затронутыми отделами мозга.

1. Нарушение дыхания связываем с центрами, которые автоматически регулируют этот процесс.
2. Ухудшение координации сравниваем с функциями мозжечка, отвечающего за точность движений и равновесие.
3. Сложные произвольные действия требуют анализа информации и работы коры больших полушарий.

Ответ: нарушение дыхания указывает прежде всего на продолговатый мозг, ухудшение координации — на мозжечок, а потеря сложных произвольных действий — на большие полушария и их кору.

Типичные ошибки

Считать мозжечок центром мышления. Ошибка возникает потому, что мозжечок тоже участвует в сложном поведении, но его основная роль — координация движений и поддержание равновесия. Проверить себя можно вопросом: отвечает ли этот отдел за точность движения или за анализ информации и речь?

Путать продолговатый мозг и большие полушария. Продолговатый мозг участвует в жизненно важных безусловных рефлексах, а полушария обеспечивают сложную обработку информации и произвольную деятельность. Для проверки сопоставьте признак с уровнем контроля: автоматическое дыхание относится к стволу, сознательное действие — к полушариям.

Называть серое вещество только наружной частью всего мозга. Кора действительно образована серым веществом, но внутри мозга также есть серые ядра. Запомнить это легко по правилу: серое вещество бывает и поверхностным, и внутренним.

Считать, что каждый отдел выполняет только одну функцию. Так думают, когда учат таблицу механически и связывают отдел лишь с одним словом. Проверка простая: вспомните, что проведение импульсов, рефлексы и управление движениями часто обеспечиваются совместной работой нескольких структур.

Связь с другими темами

Для изучения головного мозга нужны знания о строении нервной клетки, сером и белом веществе, рефлексе и нервном импульсе. Эти понятия помогают понять, как мозг принимает сигнал, проводит его и формирует ответ.

Тема связана с нервной регуляцией и органами чувств, потому что мозг обрабатывает поступающую информацию. Позже эти знания пригодятся при изучении высшей нервной деятельности и последствий повреждений мозга.

Что запомнить

• Головной мозг связан со спинным мозгом и состоит из нескольких взаимодействующих отделов.
• Продолговатый мозг участвует в регуляции дыхания и сердечной деятельности.
• Мозжечок координирует движения и помогает сохранять равновесие.
• Промежуточный мозг участвует в обработке сигналов и регуляции внутренних процессов.
• Кора больших полушарий образована серым веществом.
• Большие полушария обеспечивают сложные формы обработки информации и произвольную деятельность.